动力髋螺钉和股骨近端髓内钉两种内固定方式治疗老年股骨粗隆间骨折临床疗效

目的：比较动力髋螺钉（DHS）和股骨近端髓内钉（PFN）两种内固定方式治疗68例老年股骨粗隆间骨折临床疗效。方法：将68例股骨粗隆间骨折老年患者随机均分为两组,分别采取DHS和PFN不同内固定方式进行治疗,比较两组的术中出血量、手术时间、术后疗效及术后并发症发生率。结果：PFN组的优良率为91．18％,明显高于DHS组的70．59％（P=0．031〈0．05）;PFN组的术中出血量、手术时间及愈合时间均优于DHS组（P均〈0．05）。PFN组的并发症发生率为2．94％,低于DHS组的17．65％（P=0．046〈0．05）。结论：PFN较DHS固定方式治疗老年股骨粗隆间骨折更有效,并发症少,安全性大。     

股骨近端三维有限元模型评价髋部骨折患者骨密度

目的：探究骨密度与老年髋部骨折股骨近端三维有限元模型密度的关系。方法：选取8 例老年髋部骨折,其中4 例股骨颈骨 折,4 例股骨转子间骨折;左侧肢体3 例,右侧肢体5 例。分别测定腰椎骨密度和双侧髋关节CT 资料,运用Mimics软件和abaqus 软件对健侧股骨近端进行重建和计算出该模型的密度。结果：股骨转子间骨折组腰椎骨密度为(-4.05± 0.24) g/cm2,三维有限元模 型密度为[(1.15± 0.02)× 106],均低于股骨颈骨折组的(-3.15± 0.54) g/cm2,[(1.34± 0.06)× 106],两组比较差异均有统计学意义（均 P<0.05）。腰椎的骨密度与三维有限元模型密度成线性正相关（r=0.881,P=0.004）。结论：骨密度与老年髋部骨折股骨近端三维有限 元模型密度成线性正相关的关系,可为进一步用有限元分析法探讨老年髋部骨折部位与骨密度的关系提供理论依据。     

对侧皮质锁定螺钉与锁定螺钉治疗股骨远端骨折疗效比较

目的:比较对侧皮质锁定螺钉与锁定螺钉治疗股骨远端骨折的临床疗效。方法:回顾性分析自2013年5月至2016年8月诊治的52例股骨远端骨折患者,采用对侧皮质锁定螺钉+NCB接骨板内固定治疗26例(A组:对侧皮质锁定组),采用锁定螺钉+NCB接骨板内固定治疗26例(B组:锁定螺钉组)。记录两组手术出血量和手术时间、切口长度、内固定治疗后骨折愈合时间、内固定治疗后完全负重时间、内固定治疗后并发症发生率等,在每个随访节点对每位患者进行患肢的正侧位X线平片检查,末次随访时对患肢进行膝关节功能评分,采用美国特种外科医院膝关节评分标准评定患肢功能。骨折愈合的定义为活动时骨折处无痛且在骨折正侧位X线平片上可见到断端骨皮质骨痂连接。术后并发症包括:关节僵硬、内固定断裂、骨不连以及感染等。结果:本研究52例骨折均获得至少12个月的随访。两组在手术相关指标及切口愈合等方面均无明显差异(P均0.05)。在骨折愈合以及完全负重时间方面,A组均显著短于B组(P均0.05)。末次随访时52例患者患肢膝关节功能:A组:优18例,良5例,差4例,优良率88.5%;B组:优15例,良6例,中4例,差1例,优良率80.8%。两组对比A组优良率显著高于B组(P0.05)。两组并发症对比无明显差异:A组发生骨不连2例,骨折内固定断裂2例。B组发生骨不连3例,畸形愈合2例。结论:与传统锁定螺钉相比,对侧皮质锁定螺钉在骨折愈合时间、完全负重时间、术后患肢功能优良率方面具有优势,但在并发症发生率方面没有明显差异。对侧皮质锁定螺钉的治疗指征及自身强度还有待大样本、多中心的临床研究进一步明确。     

基于有限元的第5 掌骨颈骨折钢板螺钉内固定的生物力学分析

目的：应用有限元方法建立三种不同的治疗第5 掌骨颈骨折的钢板螺钉内固定模型,比较三种模型的生物力学稳定性,为 第5 掌骨颈骨折的临床早期功能康复提供参考。方法：选取一名健康青年志愿者,将CT 扫描数据导入三维有限元软件建立第5 掌骨颈骨折模型,并选取三种钢板螺钉内固定方法进行骨折固定。对三种模型施加外力荷载并进行生物力学有限元分析,对比骨 折断端的最大位移和钢板螺钉的应力分布情况。结果：方法一、二、三的第5 掌骨骨折端的最大位移分别为0.189775 mm、 0.181428 mm、0.224299 mm,以方法二的骨折端位移最小;内固定材料的最大应力分别为1.20 KPa、1.00 KPa、1.39 KPa,以方法二 的钢板螺钉应力最小。结论：采用近端三颗螺钉远端两颗螺钉的直型钢板内固定方法治疗第五掌骨颈骨折的生物力学稳定性更 好,术后早期功能锻炼的安全性更高,是治疗第5 掌骨颈骨折的理想内固定方法。     

动力髋螺钉与股骨近端髓内钉治疗老年股骨近端骨折的临床疗效比较

目的:比较动力髋螺钉与股骨近端髓内钉治疗老年股骨近端骨折的临床疗效和安全性。方法:收集我院收治的老年股骨近端骨折患者64例,随机分为DHS组和PFN组,每组各32例。DHS组患者给予动力髋螺钉的固定方式,PFN组给予股骨近端髓内钉的固定方式。手术后对患者的手术切口长度、术中出血量、手术时间、骨折愈合时间、术后并发症以及患者临床疗效进行检测并比较。结果:与治疗前相比,两组患者治疗后的Harris评分均显著下降(P0.05);与DHS组相比,PFN组患者的手术切口长度、术中出血量、手术时间、骨折愈合时间、术后并发症的发生率以及Harris评分均较低(P0.05)。结论:股骨近端髓内钉的固定治疗老年股骨近端骨折的临床疗效较好,安全性更高。     

LISS钢板治疗股骨远端骨折有限元建模及分析

目的建立LISS-DF治疗股骨远端骨折近端螺钉不同单双皮质固定的三维有限元模型,并进行初步生物力学分析。方法提取CT图片相关数据,利用自行编写程序生成命令流文件,建立完整股骨以及16个不同LISS-DF治疗股骨远端AO分型33-A3型骨折的实体模型（钢板和股骨不接触、螺钉分别固定于钢板和股骨）,进行网格划分。分析不同载荷作用下完整股骨和LISS钢板近端螺钉全双皮质固定治疗骨折的模型受力状况。结果建立了相关的有限元模型。不同载荷作用下,LISS钢板近端螺钉全双皮质固定模型和完整股骨的应力集中均位于股骨颈内侧和股骨干外侧中下1/3处。相同载荷作用下,LISS钢板近端螺钉全双皮质固定模型的股骨颈部最大等效应力值略减小,股骨干最大等效应力值明显减小。结论研究建立的三维有限元模型,为应用LISS治疗股骨骨折的生物力学分析提供了良好的实验平台和基础。从生物力学角度而言,LISS-DF近端螺钉全双皮质固定为治疗股骨远端复杂骨折的有效方法。     

中西医结合内固定治疗股骨远端骨折30例临床研究

目的探讨DCS内固定配合中医药对30例股骨远端骨折的治疗效果。方法按AO分类：A型14例,B型6例,C型10例,经股骨下段前外侧切口入路整复骨折,并用DCS固定骨折配合中药内服外敷,术后早期进行康复训练。结果经1年随访,骨折愈合,平均愈合时间6个月,关节功能优良率85.71%,其中C型骨折1例术后出现膝内翻。结论DCS内固定配合中医药是治疗股骨远端骨折是较理想的方法。可早期进行康复训练。     

髓内钉InterTan 治疗股骨近端骨折的早期疗效分析

目的:分析应用新一代股骨近端髓内钉( InterTan)治疗股骨近端骨折的早期临床疗效.方法:回顾性分析2009年9月至201 1年8月我科共收治股骨近端骨折患者共107例,均采用InterTan髓内钉系统进行治疗,其中男45例,女62例;年龄34-93岁,平均73.05岁.受伤肢体左侧63例,右侧44例.按AO分型,31-A1型32例,31 -A2型59例,31-A3型16例.记录患者手术持续时间、并发症、死亡率、骨折愈合时间、末次复查Harris评分,并对比患者健侧及患侧术前、术中及术后1周的颈干角变化.所有数据采用SPSS 13.0进行统计分析.结果:平均手术持续时间为66.69分钟.颈干角:术前健侧:140.66±9.08度,术前患侧:118.00± 15.49度,术中患侧:135.16± 7.08度,术后1周患侧:137.51±15.21度.术前患侧颈干角与其他三组相比均有显著性差异(P＜0.05),术前健侧、术中复位后患侧、术后1周患侧颈干角之间相比均无显著性差异.3例患者于随访过程中死亡,6例患者失访.98例患者获得随访,随访时间3 -22个月,平均8.6个月.2例患者发生头钉切出,3例患者术后练习后出现股骨疼痛症状,未发生股骨干骨折.96例患者均获得骨性愈合,骨折愈合时间12～18周.临床疗效按Harris评分标准:41-92分,平均78.5分,优良率80.6％.结论:髓内钉InterTan是治疗股骨近端骨折的良好选择.     

微创内固定对股骨远端骨折患者炎症反应和关节功能的影响

目的:探讨微创内固定系统治疗对股骨远端骨折患者炎症应激反应和关节功能的影响。方法:收集2011年5月-2014年5月期间于我院接受治疗的股骨远端骨折患者100例,根据手术方式不同,将患者分为观察组和对照组,每组各50例。观察组患者给予微创内固定系统治疗,而对照组患者给予股骨髁钢板内固定治疗。比较两组患者术后炎症应激反应和关节功能状况。结果:观察组患者手术时间、手术中出血量、影像学检查患者愈合时间、完全负重下地活动时间均优于对照组,两组比较差异具有统计学意义(P0.05);术后6个月及12个月,观察组患者HSS评分与Harris评分均明显高于对照组,两组比较差异具有统计学意义(P0.05);手术后观察组患者的IL-1、ACTH、E、NE水平均明显优于对照组,比较差异具有统计学意义(P0.05)。结论:微创内固定系统治疗可有效减小手术创伤以及软组织的损伤,有效缓解患者炎症应激反应,进一步促进手术后骨折的愈合,改善患者关节功能,值得临床推广。     

不同手术方式治疗老年股骨粗隆间骨折的疗效分析

目的：回顾分析应用动力髋螺钉（dynamic hip screw,DHS）、股骨近端锁定钢板（locking proximal femur plate,LPFP）、防旋型 股骨近端髓内钉(proximal femoral nail antirotation,PFNA)和人工股骨头置换术（femoral head replacement,FHR）治疗老年股骨粗 隆间骨折的临床疗效。方法：分别应用DHS、LPFP、PFNA、FHR内固定方法治疗112 例老年股骨粗隆间骨折,从手术时间、术中平 均出血量、术后并发症、术后髋关节功能评分方面进行分析。结果：从手术时间,术中出血量和术后并发症上,PFNA 组较其他组 少,差异有统计学意义(P<0.05);DHS 组,LPFP 组和FHR 组间比较差异无统计学意义(P>0.05)。Harris 髋关节功能评分上,PFNA 及人工关节组较其他2 组为优,差异有统计学意义(P<0.05);但PFNA 组和FHR组比较差异无统计学意义(P>0.05)。结论：4 组内 固定方式都有其优点和缺点,应根据骨折的不同类型选择合理的内固定方式。     

A Comparative Analysis of Different Treatments for Distal Femur Fractures using the Finite Element Method

The main objective of this work is the evaluation, by means of the finite element method (FEM) of the mechanical stability and long-term microstructural modifications in bone induced to three different kinds of fractures of the distal femur by three types of implants: the Condyle Plate, the less invasive stabilization system plate (LISS) and the distal femur nail (DFN). The displacement and the stress distributions both in bone and implants and the internal bone remodelling process after fracture and fixation are obtained and analysed by computational simulation. The main conclusions of this work are that distal femoral fractures can be treated correctly with the Condyle Plate, the LISS plate and the DFN. The stresses both in LISS and DFN implant are high especially around the screws. When respect to remodelling, the LISS produces an important resorption in the fractured region, while the other two implants do not strongly modify bone tissue microstructure.     

股骨骨折术后1年随访骨愈合模型的有限元分析

目的：对股骨骨折髓内钉术后1年骨愈合模型快速建模,通过有限元分析研究对比术前术后模型,通过术前判定内固定取出后骨折断端是否断裂。方法：运用Mimics、Geomagic Studio、Abaqus等软件采用快速个体化建模方法对股骨骨折髓内钉术后1年内固定取出术前后的多层螺旋CT数据进行快速建立模型,术前模型模拟剥除钢板后进行有限元分析,施加人体单腿站立时的静力载荷和约束,并将分析结果与术后模型进行对比,观察米塞斯应力分布情况、最大值及其所处部位。结果：按照材料属性进行区别显示米赛斯应力的最大值及最小值,在不同应力载荷下,手术前后各类型材料的米赛斯应力最大值及最小值部位相同,各类型材料中,最大值均没有位于骨折断端,不同方法的最大应力值部位相近,均在股骨中远端1/4交界处,手术前后应力分布基本相同。结论：采用个体化建模方法可以对骨折内固定取出前的骨愈合模型进行运算分析,快速预判术后是否导致骨折断端断裂。     

股骨骨折术后1 年随访骨愈合模型的有限元分析

目的：对股骨骨折髓内钉术后1 年骨愈合模型快速建模,通过有限元分析研究对比术前术后模型,通过术前判定内固定取出后骨折断端是否断裂。方法：运用Mimics、Geomagic Studio、Abaqus等软件采用快速个体化建模方法对股骨骨折髓内钉术后1年内固定取出术前后的多层螺旋CT 数据进行快速建立模型,术前模型模拟剥除钢板后进行有限元分析,施加人体单腿站立时的静力载荷和约束,并将分析结果与术后模型进行对比,观察米塞斯应力分布情况、最大值及其所处部位。结果：按照材料属性进行区别显示米赛斯应力的最大值及最小值,在不同应力载荷下,手术前后各类型材料的米赛斯应力最大值及最小值部位相同,各类型材料中,最大值均没有位于骨折断端,不同方法的最大应力值部位相近,均在股骨中远端1/4 交界处,手术前后应力分布基本相同。结论：采用个体化建模方法可以对骨折内固定取出前的骨愈合模型进行运算分析,快速预判术后是否导致骨折断端断裂。     

Bone Load Estimation for the Proximal Femur Using Single Energy Quantitative CT Data

A density-based load estimation method was applied to determine femoral load patterns. Two-dimensional finite element models were constructed using single energy quantitative computed tomography (QCT) data from two femora. basic load cases included parabolic pressure joint loads and constant tractions on the greater trochanter. An optimization procedure adjusted magnitudes of the basic load cases, such that the applied mechanical stimulus approached the ideal stimulus throughout each model. Dominant estimated load directions were generally consistent with published experimental data for gait. Other estimated loads suggested that loads at extreme joint orientations may be important to maintenance of bone structure. Remodeling simulations with the estimated loads produced density distributions qualitatively similar to the QCT data sets. Average nodal density errors between QCT data and predictions were 0·24 g/cm³ and 0·28 g/cm³. The results indicate that density-based load estimation could improve understanding of loading patterns on bones.     

Biomimeitc Design of a Stubble-Cutting Disc Using Finite Element Analysis

Mole rat (Scaptochirus moschatus), a soil-burrowing mammal, can efficiently dig soil using its fore claws. The profile curves of its claw toe provide excellent structure for digging. In this paper, a biomimetic stubble-cutting disc was designed by learning from the geometrical characteristics of the mole rat claw toes. To compare the structural strength and working efficiency of the biomimetic disc and the conventional stubble-cutting disc, three-dimensional (3D) models of the discs were built and numerical analyzed in ABAQUS. In the dynamic soil cutting model, soil was modeled as an elastic-plastic material with elastic parameters, including Young's modulus, Poisson's ratio and Drucker-Prager criterion, which were obtained from triaxial tests. A general contact algorithm was used to simulate the interaction between rotary disc and soil. In FEA models, for the combined action of normal and friction stresses, the stress on the biomimetic disc is 34.33% lower than that of the conventional disc. For only the normal stress, the stress on the biomimetic disc is 22.64% lower than that on the conventional one. The magnitude of soil stress in biomimetic disc cutting model is 6.87% higher than that in conventional disc. The FEA results indicate that the biomimetic disc performs better in structural strength and cutting efficiency.     

微创经皮LCP 接骨术治疗老年股骨近端粉碎骨折

目的:本研究通过观察微创锁定钢板接骨术治疗老年股骨近端粉碎骨折临床效果,旨在找出最佳治疗方式。方法:自2007年12月～2010年03月,应用股骨近端锁定加压钢板治疗老年股骨近端粉碎骨折23例。记录术中出血量、手术时间,术后并发症、骨折愈合时间及最后一次随访时功能恢复情况。结果:骨折临床愈合时间为12～28周,平均16周。除1例患者髋内翻畸形,1例锁定加压钢板断裂外,其他患者均达到骨性愈合。结论:股骨近端锁定钢板具有创伤小、固定可靠、骨折愈合快、功能恢复满意的特点,尤其适用于老年股骨近端粉碎骨折。     

A Three-Dimensional Finite Element Analysis of Heat Transfer in the Forearm

Abstract

The finite element method was used to analyze heat transfer within a section of the forearm while exposed to different ambient conditions and with different metabolic states. The three-dimensional model accounts for the different material properties of bone, muscle and blood and incorporates a single artery-vein pair for counter-current heat exchange. The geometry of the model was developed from anatomical cross-sectional images of the forearm. The model was used to determine the effects or rest vs. exercise, free vs. forced surface convection and 0°C vs. — 20 °C external temperatures. The results of the model were compared to experimental data and the model exhibits qualitatively correct behaviour. This model can be used to study hyperthermia, burns and cryogenic freezing of tissue.